DE3101773A1 - Vorrichtung zum vergiessen von fluessigem stahl - Google Patents

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Vorrichtung zum Vergiessen von flüssigem Stahl

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if.

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vergiessen von flüssigem Stahl, die insbesondere zur Beschickung von Stranggusskokillen bestiaunt ist.

Es ist bereits eine Vorrichtung als Destnndteil einer Stranggussanlage bekannt» die aus feuerfesten Ausgüssen im Boden von Zwischenbehältern zur Aufnahme von Flüssigstahl besteht,

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Zweck der Ausgüsse, deren Anzahl jeweils der Zahl der zu giessenden Stränge entspricht, χει es, die Griessgeschv.-indiglceit über ihren Durchmesser zu bestimmen; die Giesc :eschwindigj-eit lässt sich jedoch leicht durch Regulierung der Stahlbadhöhe in den Zwischenbehältern anpassen und re~eln.

Bekanntlich führt die -Anwendung des rens mit zu einer SenKung doß End eines Hüttenwerks.

Zu diesem Zweck ermöglicht die Konzeption der meisten Anlagen ein Giessen nach dem Sequenzverfahren mit Giesopfannenwechsel durch Einsatz eines Drehturms und dem schliesslichen "fliegenden" Wechsel der Zwischenbehälter ohne Umrüsten der Maschine nach dem sogenannten "Anfahrstück^rt-Verfahren.

Ein kontinuierlicher Betrieb gilt als eine der Hauptzielsetzungen, um die Wirtschaftlichkeit einer Anlage durch Erhöhung ihrer Nutaungszeit zu vergrössern.

Die Lebensdauer der Zwischenbehälterauagüsse jedoch stellt hinsichtlich der gewünschten Betriebsweise eine Beschränkung dar, wobei der Ausfall eines Ausgusses innerh&lb eines Sequenzgusses die Produktivität beeinträchtigt.

Zur Ausschaltung dieses Nachteils bietet der "fliegende" Wechsel der Zwischenbehälter eine gewisse Lösung, doch gilt dieser Vorgang bei Anlagen mit mehr als vier Ciesssträngen als schwierig und ist darüberhinaus mit einer Verschlechterung des Metallausbringens verbunden.

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Die vorliegende Erfindung bezweckt die Ausschaltung dieser Schwierigkeiten im Wege einer besonders vorteilhaften Lösung, welche die Anordnung einer feststehenden Vorrichtung zum Vergiessen von flüssigem Stahl an der Unterseite des Zwischenbehälterbodens vorsieht.

Die Lösung des Problems erfolgt somit durch Austausch den ,ioweils ausgefallenen demontierbaren bzw. beweglichen Auöf?;uf3ses gegen einen neuen während des Sequenzgusses.

Gegenüber herkömmlichen Ausgüssen bietet ein solcher beweglicher Ausguss den Vorteil einer fühlbaren Erhöhung dei¹ Produktivität sov/ie eines höheren Wirkungsgrades, wobei sich die normalerweise bei ßequenzgüssen zu erwartenden Leistungen bei gleichzeitig gewährleisteter verbesserter Qualität dec Giessprodukts erreichen lassen, weil diesel· Ausguss ,jederzeit ausgetauscht werden kann, sobald und wenn sein Gießstrahl eine vorzeitige Verringerung erfährt.

öle vorliegende Erfindung basiert auf den folgenden Beobachtungen :

- das Giessen flüssigen Stahls eines Strangs kann vor Austausch eines beweglichen Ausgusses mit jedem beliebigen separaten System unterbrochen werden, beispielsweise im Wege des konventionellen Verfahrens, das einen Verschluss mittels Kupferkegel vorsieht;

- die Erfahrung zeigt, dass im Anschluss an eine solche Unterbrechung des Giessprozesses die Erstarrurg des Stahls im Trichterkanal gross genug ist, um Demontage und Austausch des abnehmbaren bzw. beweglichen Ausgusses 7ΛΧ ermöglichen;

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- die zur Durchführung der beiden vorgenannten Arbeifcs^iin; erforderliche Unterbrechungszeit für den jeweiligen Strang beträgt nicht mehr als 15 Minuten; während dieser Zeit kann der Giessbetrieb der anderen Stränge norraal v/eiterlaufen;

- der unterbrochene Strang kann echliesslich nach dem "Anfahrstück"-Verfahren wiederfände.!'ahren v;erden.

Die erfindungsgemässe stationäre Vorrichtung zum Ver^iessen von flüssigem Stahl ist im wesentlichen gekennzaicnnet durch Anordnung eines Montagerahmens an der Unterseite eines Flüssigetahl-Zwischenbehälters, der an ainem oder an mehreren Befestigungspunkten befestigt ist and als Halterung für einen in einen Lagerstein aus fevari'estein Material im Zwischenbehälter eingeschobenen Ausguss, S¹Iussigstahlsammler genannt, dient,"'sowie durch Anordnung eines weiteren Ausgusses, Regulierausgutes genannt, direkt unter dem Sammlerausgussteil in Kontakt mit sowie koaxial zu diesem, wobei der Regulierausguss vom Sammlerautguüs abnehmbar ist und mittels geeigneter Elemente geger: den letzteren gehalten wird. ^:

Nach einem ersten Merkmal der Erfindung ist mindestens einer der vorerwähnten beiden Aasgüsse einteilig ausgeführt.

Ein zweites Merkmal der Erfindung .sieht vor, dass ι. indestens einer der beiden Ausgüsse in Verbundausführur g mit Einsatz, beispielsweise aus stabilisiertem Ziri onoxr/d oder elektrisch erschmolzenem Aluminiumoxyd, vorgesehen wird.

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jilLn weitei'es Merkmal der Erfindung besteht darin, dass raindenstens einer der beiden Ausgüsse mit einer konischen Aussenflache versehen ist, wobei diese Ausgussform nicht

in einem einschränkenden Sinne zu betrachten ist, sondern vielmehr auch andere Formen, Kegel sowie verschiedene Gestaltungen der Verbindungsfläche zwischen den Ausgüssen möglich sind.

Diese Verbindungsfläche besteht aus einer Reihe glatter and gokrümmter Oberflächenelemente, welche ein einfaches Zentrieren des Regulxerausgusses sowie die Herstellung einer guten Abdichtung zwischen den Ausgüssen gegenüber dem hindurchströmenden flüssigen Stahl sicherstellen.

In einer weiteren Au3führungsform der Erfindung weist jeder der beiden Ausgüsse eine stumpfkegelige Aussenflache auf, wobei diese Aussenflächen vorzugsweise entgegengerichtet vorlaufen. Eine entgegengerichtet kegelige Anordnung von Lagerstein und Sammlerausguss kann bei einem Kalt-Zwischenbehälter zur Ermöglichung der Montage des Sammlerausgusses von oben gewählt werden.

Weiterhin ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Regulierausguss in Tauchausführung vorgesehen ist.

Erf incungsgemäss wird ausserdem dei* Sammlerausguss mittels eiriGS Schneilspann-Befestigungsrings aregen den Lagerstein gedrückt, wobei, dieser Ring sich gegen den Rahmen abntütiit . '

Die Erfindung ist desweiteren dadurch gekennzeichnet, dass eier iie^ulierauiiguais ebenfalls mit Hilfe eine;; Gchncllspannrings am Sammlerausguss befestigt ist. Die Verbindung zwischen dem Befestigungsring des Sammlerausgusses und dem Regulierausguss wird mittels einer zum Regulierausguss festen Garnitur hergestellt. Diese Anordnung verhindert ein Mitdrehen des Regulierausgusses beim Festklemmen.

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Als Schnell,jpcJinvorrichtung versteht sich beispielsweise ein Bajonett-, Schraub-, Keil- oder Gleltüohuhverschluss.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine feuerfeste Dichtung, beispielsweise aus Keramiki'aser, zwiscnon dem Ring zur Halterung des Saamlerausgusses und der Regulierausguss-Traggarnitur eingelegt.

Eine weitere Abwandlung der Erfindung sieht vor, dass entsprechendes Zubehör für die Positionierung und Befestigung einer Vorrichtung zum Schütze des Flüssigstahlstrahls insbesondere gegen Oxydation infolge Kontakts mit d2r Umgebungsluft angeaipdnet wird· Die konstruktive Ausbildung der Einrichtung zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Befestigungsring des Sammlerausgusses und dem Regulierausguss X3t von der Art der ,jeweils gewählten Schutzvorrichtung abhängig. Dieser Gießstrahlschutz kann bin aber die unterhalb des Reguliorausgusses befindliche Horizontaiebene vorspringend ausgebildet werden oder auch nicht; so kann ein© Ausführung gewählt werden, die das Einblasen von Gas in die Umgebung des Flüssigstahlstrahls ermöglicht.

Erfindun^sgemäss wird eine Vorrichtung sum Schütze gegen Flüssigstahlspritzer vorgesehen.

Die Erfindung sieht vor, dass die genaue Zusammensetzung de3 Werkstoffs zur Herstellung der die .Gesamtvorrichtunr; bildenden verschiedenen Teile in Abhängigkeit von c en mechanischen und thermischen Beanspruchungen zu wäilen ist, denen diese Teile ausgesetzt werden.

Bei diesem Werkstoff handelt es sich um Stahl, beispielsweise in Normal- oder Legierqualität, oder Guss wiu zurr. Beispiel Normalgusseisen, Gusseisen mit Stahlzusat:: oder Spezialguss.

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sgemäGS erfolgt die Herstellung der die Gesamtvorrichtung bildenden verschiedenen Teile in der Weise, dass unbearbeitet einzusetzende Teile gegossen, Teile aura W.'i.lzrolilingen vollständig bearbeitet bzw. Teile geftos.sen und anschliößsend teilweise oder vollständig bearbeitet werdon.

Me zur Verwendung in der erfindungsgemässen Vorrichtung >estimmten feuerfesten Materialien entsprechen denjenigen, wie sie unter den derzeit üblichen Giessbedinr;ungen zum Einsatz kommen.

Die vorstehend beschriebene neue Vorrichtung bietet die folgenden Vorteile:

- Ver; ;rösserung der Produktivität von Stranggussanlagen dur'ih Verlängerung der mittleren Sequenzgiessdauer;

- Verlängerung der Lebensdauer der Ausgüsse: bei den vorhandenen Vorrichtungen erfolgt die Beseitigung von Stahl- oder Oxydansätzen in der Efahe der Austrittsöffnung der Ausgüsse mittels Sauerstofflanze, während die vorlie; ;ende Erfindimg ein Entfernen solcher Ansätze auf mechanischem Wege gestattet dank der Tatsache, dass de.ο iie^ulierausguss unter dem Zwischenbehälter vorsteht; du".v.h eine solche mechanische Einwirkung bzw. Bearbeitung nut:;t sich das Feuerfestmaterial de» Regulierausgusses wcir.ger schnell ab und bleibt dar Gutzustand des Stahlatriäils langer erhalten;

- leichteres öffnen air. bei Schieberverschlu.Joon, da die

;.onr,iiün.^o ^erin.-^er ist;

eine Vorrichtung zur Gaseinblasung kann um den RegulierausE,;uss herum ohne überstand über dessen untere Horizoi:— talebene angeordnet werden, um den Jlüssigstahlstrahl leichter .^egen Oxydation infolge Kontakts mit der zu schützen;

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- es ist eine verbesserte Qualität des Fertigprodukte; gewährleistet;

- im Verbleien zu einem in seiner generellen Konzeption einem Stahlpfanneuschieber ähnlichen "iileixiocUieber" sind die Kosten für die Benutzung der neuen Vorrichtung deutlich niedriger, und zwar insbesondere deswegen, weil es keine speziell bearbeiteten i'euerfeisten Platten gibt und weil die Mechanik einfach konstruiert ist.

Anhand des beiliegenden Schemas, das in nichtmaiistabgerechter Darstellung lediglich als Beispiel dient und keinerlei Einschränkung impliziert, lassen sich Aufbau und Konzeption einer möglichen Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.

Die Zeichnung ist ein Längsschnitt durch die Mitte der Vorrichtung.

Der Montagerahmen 1 ist mittels gelenkiger Befestigungen an der Unterseite des Flüssigstahl-Zwischenbehälters 3 und mit Anlage an dieser montiert.

Der Rahmen 1 dient als Halterung für den Sammlerausguss ¹V mit stumpfkegeliger Aussenflache, der in einen feuerfesten Lagerstein 5 eingeaetzt ist uHd mittels eines Schnellspannrings 6 gegen den letzteren gedrückt wird.

Direkt unterhalb dieses SammlerauBgusses 4- sowie ir Kontakt mit diesem befindet sich der koaxial angeordnete Regulierausguss 7, dessen stumpfkegelige Aussenflache derjenigen des Sammlerausgusses entgegengesetzt angeordnet ist.

Die im Schema dargestellte Konzeption der Verbindung^- oder Übergangsfläche zwischen den beiden Ausgüssen hat den Zweck, das Eindringen von Stahl zwischen dieselben zu verhindern und diese koaxial auszurichten.

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Die Verbindung wischen den! Ring 6 und den Ausguss 7 wird mit Hilfe einer Garnitur 8 hergestellt, die gegenüber dem iiegü.lierausguss feststehend ausgebildet ist.

De.e R'i^ulierausguBS 7 ist gegenüber dem Sammlerausguss H- beweglich und an diesem mittels eines Schnellspann- ;-:■::.rigs 9 befestigt.

Sin a >nehmbares Schnutzblech 10 vervollständigt die Vorrichtung und dient zur Abhaltung von yiüssigstahlspritzern vo£] ii-'üimen 1, von der Garnitur 8 und vom Böfestigungs-

Der Ai stausch dss bev/eglichen Regulierausgusses 7 v/ährend cles ,o!;ahlabguaaes im Soquenzvex'fahren läsat sich unter Vcr/vrendung einoc Terschlußstücks aus einem geeigneten Mate-'•Ja.L ι cd von entsprechender Form, beispielsv/eise eines ji^nfGjkegelü 12, do ssen Funktion nachstehend zu erläutern sein vird, in der folgend beschriebenen Art und Weise bewerkstelligen:

Soll ζ in verschlissener bzw. defekt gewordener Regulierausgufi a 7 ersetzt werden, so wird wie ^folgt verfahren:

a. In die untere Öffnung des R_pgulierausgusses 7 wird ein Veischlußstück der vorbeschriebenen Art, beispielsweise oir Kupfericegel 12, so eingesetzt, dass diese Öffnung vollständig verschlossen wird. Es versteht sich, dass der Strom flüssigen Stahls unterbrochen wird '.nd dass dor in diesem Augenblick noch in den Kanal 11 fliessende Gtfihl progressiv nach oben erstarrt, und zwar otv:a bis auf Höhe der oberen öffnung des .Sarnmleraus^isaes ^ und in einem ~o ausreichenden Masse, dann ein weiteres λ;;'·'·"·.θ;:;3οπ dec iiu ZwxGChenbehälter befindlichen j?'lüssigrrbahls verhindert vird.

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b. Nach einigen Minuten Wartezeit wird mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise einer Sauerstofflanze oder eines Brenners, der erstarrte Stahl in dem Kanalteil 11 innerhalb des Regulierausgusses aufgeschmolzen bzw. weggebrannt.

c. Der Regulierausguss 7 lässt sich nunmehr wie folgt ausbauen: Es wird der Befestigungsring 9 entfernt und die Garnitur 8 zusammen mit dem Regulierausguss 7 abgenommen; nach erfolgter Kontrolle und Reinigung der Verbindungsfläche des Sammlerausgusses M- wird ein neuer Regulierausguss 7 mit Garnitur 8 eingesetzt und mittels des Spannrings 9 befestigt»

d» Befindet sich der neue Regulierausguss 7 mit seinen Befestigungselementen an seinem Platz, so wird erneut mittels Brenner, Sauerstofflanze oder einer sonstigen hierfür geeigneten Vorrichtung der erstarrte Stahl im Kanal 11 des Sammlerausgusses 4 aufgeschmolzen, so dass der Flüssigstahl wieder fliessen kann und der Giessprozess nach dem "Anfahrstück"-Verfahren für den jeweiligen Strang wiederaufgenommen wird.

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•Λ.

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Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE;

1. Vorrichtung zum Vergiessen von flüssigem Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass ein Montagerahmen (1) an der Unterseite der Bodenplatte eines Flüssigstahl-Zwischenbehälters (3) angeordnet und an einem oder mehreren Punkten befestigt sowie als Halterung für einen in einen Lagerstein (5) aus feuerfestem Material des Zwischenbehälters (3) eingeschobenen Sammlerausguss (4) für den Flüssigstahl ausgeführt ist, und dass ein weiterer Ausguss als Regulierausguss (7) direkt unter dem Sammlerausgussteil in Kontakt mit sowie koachsial zu diesem angebracht ist, wobei der Regulierausguss (7) gegenüber dem Sammlerausguss (4) beweglich bzw, von diesem abnehmbar und mittels geeigneter Elemente gegen den letzteren gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden vorerwähnten Ausgüsse (4, 7) einteilig ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden vorerwähnten Ausgüsse (4, 7) in Verbundausführung mit Einsatz, beispielsweise aus stabilisiertem Zirkonoxyd oder elektrisch erschmolzenem Aluminiumoxyd, vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Ausgüsse (4, 7) eine kegelstumpf förmi ge Aussenflache aufweist,

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Ausgüsse (4, 7) eine kegelstumpfförmige Aussenfläche besitzt, wobei diese kegelstumpfförmigen Aussenflachen vorzugsweise entgegengerichtet sind.

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6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Regulierausguss (7) in Tauchausführung vorgesehen ist,

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammlerausguss (4) mittels eines Schnellspann-Befestigungsrings (6), insbesondere mit einem Bajonettverschluss gegen den Lagerstein (5) gedrückt wird, wobei sich der Befestigungsring (6) gegen den Rahmen (1) abstützt.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Regulierausgusses (7) am Sammlerausguss (4) ebenfalls mit Hilfe eines Schnellspann-Befestigungsrings (9), insbesondere mit einem Bajonettverschluss erfolgt, wobei die Verbindung zwischen dem Befestigungsring (6) nach Anspruch 7 und dem Regulierausguss (7) mittels einer gegenüber dem letzteren festen Garnitur(8) hergestellt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine feuerfeste Dichtung, insbesondere aus Keramikfaser, zwischen dem Befestigungsring (6) zur Halterung des Sammlerausgusses (4) und der Regulierausguss-Traggarnitur (8) eingelegt ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel für die Positionierung und Befestigung einer Einrichtung zum Schütze άβε Flüssigstahlstrahls aufweist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Schütze gegen Flüssigstahlspritzer aufweist,

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